8BITNO RAČUNALO: 8 koraka

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja promjena: 2024-01-30 09:31

Da biste to simulirali, potreban vam je softver zvan LOGISIM, njegov vrlo lagani (6 MB) digitalni simulator, neće vas voditi kroz svaki korak i savjete koje morate slijediti da biste dobili krajnji rezultat, a usput ćemo naučiti kako računala su izrađena tako što su napravljeni potpuno novi prilagođeni jezik za montažu !!!.

Ovaj se dizajn temelji na Von Neumannovoj arhitekturi, gdje se ista memorija koristi i za podatke instrukcija i za podatke programa, a isti BUS se koristi i za prijenos podataka i za prijenos adrese.

Korak 1: Počnimo s izradom modula

8bitno računalo u cjelini je složeno za razumijevanje i izradu, pa ga podijelimo na različite module

među svim najčešćim modulima su registri, koji su u biti gradivni blokovi digitalnih sklopova.

LOGISIM je vrlo prilagođen korisniku, već ima većinu dolje navedenih modula u svojoj ugrađenoj knjižnici.

moduli su:

1. ALU

2. Registri opće namjene

3. AUTOBUS

4. RAM

5. Registar memorijskih adresa (MAR)

6. Registar uputstava (IR)

7. Brojač

8. Prikaz i prikaz registra

9. Kontrolna logika

10. Upravljački logički kontroler

Izazov je učiniti ove module međusobnim sučeljem koristeći zajednički BUS u određenim unaprijed određenim vremenskim intervalima, a zatim se može izvesti skup uputa, poput aritmatičkih, logičkih.

Korak 2: ALU (aritmatička i logička jedinica)

Prvo moramo napraviti prilagođenu biblioteku pod nazivom ALU kako bismo je mogli dodati u naš glavni krug (kompletno računalo sa svim modulima).

Da biste stvorili biblioteku, samo počnite s normalnom shemom prikazanom u ovom koraku pomoću ugrađenog zbrajalnika, oduzimača, množitelja, djelitelja i MUX -a. Spremi! i to sve !!!

pa kad god trebate ALU, sve što trebate učiniti je otići na projekt> učitati knjižnicu> logisim knjižnica locirati vašu ALU.circ datoteku. kada završite sa shemom, kliknite ikonu u gornjem lijevom kutu da biste napravili simbol za ALU shemu.

morate slijediti ove korake za sve module koje napravite kako bismo ih na kraju s lakoćom mogli koristiti.

ALU je srce svih procesora, jer naziv sugerira da radi sve aritmatičke i logičke operacije.

naš ALU može vršiti zbrajanje, oduzimanje, množenje, dijeljenje (može se nadograditi za obavljanje logičkih operacija).

Način rada određuje 4 -bitna vrijednost odabira kako slijedi, 0101 za dodatak

0110 za oduzimanje

0111 za množenje

1000 za podjelu

moduli korišteni unutar ALU -a već su dostupni u ugrađenoj knjižnici LOGISIM -a.

Napomena: Rezultat nije pohranjen u ALU, pa nam je potreban vanjski registar

Korak 3: Registri opće namjene (Reg A, B, C, D, Reg. Prikaz)

Registri su u osnovi n broj japanki za spremanje bajta ili višeg tipa podataka.

stoga napravite registar tako da rasporedite 8 D-japanki kao što je prikazano, a također napravite i simbol za to.

Reg A i Reg B izravno su spojeni na ALU kao dva operanda, no Reg C, D i Register Register su odvojeni.

Korak 4: RAM

Naš RAM je relativno mali, ali igra vrlo važnu ulogu jer pohranjuje podatke programa i podatke o uputama, budući da ima samo 16 bajtova, moramo pohraniti podatke s uputama (kôd) na početku i podatke programa (varijable) u bajtovi za odmor.

LOGISIM ima ugrađeni blok za RAM, pa ga samo uključite.

RAM sadrži podatke, adrese potrebne za pokretanje prilagođenog programa sastavljanja.

Korak 5: Registar uputstava i Registar memorijskih adresa

U osnovi, ti registri djeluju kao međuspremnici, sadrže prethodne adrese i podatke u njima i izlaze kad god je to potrebno za RAM.

Korak 6: Preskalarni sat

Ovaj je modul bio neophodan, on dijeli brzinu takta s predskalerom, što rezultira nižim brzinama takta.

Korak 7: Kontrolna logika, ROM

Najkritičniji dio, Control Logic i ROM, ROM ovdje je u osnovi zamjena za ožičenu logiku upravljačke logike.

A modul pored njega je prilagođeni upravljački program za ROM samo za ovu arhitekturu.

Korak 8: Prikaz

Ovdje će se prikazati izlaz, a rezultat se također može pohraniti u registar prikaza.

Potrebne datoteke preuzmite OVDJE.